淺談無人機技術在氣象服務中的作用

章文鑫 陳陽 林伊文

摘?要：本文結合目前在工作中已使用無人機進行氣象服務的地方與目前國內外其他使用無人機進行的氣象服務進行研究探討，分析得出目前無人機可廣泛應用于氣象防災減災、新媒體氣象服務、農業氣象及低空氣象要素探測。

關鍵詞：無人機;4g單兵;氣象服務;新媒體;農業氣象

1 利用4g單兵技術實時傳輸無人機航拍畫面，為氣象防災減災做貢獻

目前肇慶市氣象局共有無人機3臺，本文以大疆悟一無人機為例，研究其在氣象服務中應用。

我們采用安徽創世科技股份有限公司手持式4G安卓智能終端CR1012P系列（圖1），配有三防設計、安卓操作系統、ARM真四/八核1.8GHz/2.0GHz處理器、內置外接雙高清視頻源、4英寸高亮度顯示屏及大容量電池。由4g信號將無人機拍攝現場畫面和設備運行數據圖片實時傳到監控監管中心，后臺通過客戶端即可查看實時視頻并于現場互動。可供領導遠程決策，市縣遠程信息互通，統一協調指揮（圖2）。

此系統操作方便，只需將手持式安卓智能終端連接到無人機遙控器，由飛手根據領導需要選擇飛行航線。指揮控制系統只需打開控制軟件，輸入相應賬號密碼即可實時獲取無人機飛行拍攝畫面。無人機可航拍我們無法到達的危險地帶，利用4g單兵傳輸技術，將受災情況實時傳輸到指揮區，為領導決策、氣象防災減災提供第一手資料。

2 航拍技術運用于新媒體，使得氣象服務更加抓人眼球

近年來無人機技術不斷成熟，無人機航拍在新媒體得到廣泛應用。如西安2018年5月1日動用1374臺無人機表演，盡管因技術原因，表演出現些許誤差，畫面效果差強人意，但別具一格的表演方式為廣大觀眾展示了一個古老積淀與現代科技融合輝映的四方之城，為西安這座古城帶來無窮的旅游資源，2018年“五一”假期西安市共接待游客1014.56萬人次，同比增長69.05%，旅游業總收入45.05億元，同比增長139.12%。

在氣象服務中無人機也能取得事半功倍效果。分析“肇慶天氣”官方微博數據得出，2018年共發布原創視頻381個，其中每天天氣預報節目平均點贊2.7個，其他12個原創視頻平均點贊32.5個，而4個無人機航拍畫面平均點贊量達65.3個，遠超過其他原創視頻。

2018年“氣象小編帶你看省運”網絡直播中，由于第一次直播，正式直播前預留20分鐘左右熱場，熱場視頻選取肇慶市電視臺對于新區體育館夜景航拍視頻及我們在直播前制作的關于省運會的帶有無人機航拍畫面的短視頻、vlog，效果非常好，不少人在微博下方留言“航拍好炫酷，好期待這次直播”，為我們留下了觀眾，并為第一次直播爭取到難能可貴的準備時間。隨后資料顯示，此次直播反響強烈，該條直播微博點贊、評論、轉發均刷新“肇慶天氣”記錄，微博累計閱讀24.2萬次，觀看人數5萬人次。可見在新媒體時代，普通文字圖片視頻對公眾已經沒有吸引力，只有與時俱進，多制作諸如無人機航拍視頻、氣象短視頻、vlog等進行氣象科普宣傳，才能吸引粉絲、留住粉絲。

3 無人機在農業氣象服務的應用

無人機可運用遙感手段，監測農作物生長和環境情況;可在作物上空抽樣，再經過高光譜圖像分析，詳細分析農作物病害。另外通過無人機進行植保作業，與傳統人工噴灑農藥相比，無人機更加高效安全、操作便捷、環保。相關資料顯示，無人機噴灑農藥可節水90%，省藥30%，對土壤、水質污染降低60%，大大節約成本[1]。但無人機載量小，飛行時間不夠長，提高無人機載量及飛行持續時間成為無人機研究的重點方向。

4 低空氣象要素探測，提高短時臨近天氣預報準確率和時效性

以前我們通過釋放氣象氣球觀測大氣層溫度、濕度、氣壓、風力風向，成本低、無動力升高。現代氣象觀測方式如測風雷達、分廓線雷達、激光雷達、風云衛星等，大大提高了氣象預報準確率[2]。然而低空氣象要素觀測目前仍是空白，致短時臨近預報準確率不精確。

最近幾年，國內開始關注低空氣象服務，開始嘗試改造和使用無人機進行氣象現象觀測[3]。氣象預報進步主要取決于空間范圍拓展，時間分辨率和空間分辨率的提高。像雷雨大風、暴雨、冰雹等小尺度天氣系統的強對流天氣，對人們生活生產影響較大，通過無人機進行低空區域內溫度、濕度、氣壓、風向風速等要素觀測，可有效、精準、快速掌握低空天氣要素，對預報員短時臨近預報和提高預報準確率有著重要作用。

5 結論

（1）利用4g單兵傳輸技術，結合無人機航拍，可將災情實況實時傳輸到領導手中，供領導決策使用，對氣象防災減災有巨大作用。

（2）無人機航拍制作的短視頻、推文相比于傳統圖文視頻，更能抓人眼球，對氣象科普宣傳有著積極推動作用。

（3）無人機運用遙感手段，結合高光譜圖像可對大片農作物生長及病害監控分析。

（4）無人機搭載微型自動氣象站，可在低空進行氣象要素觀測并實時監控，提高局部小氣候短時臨近預報準確率。

參考文獻：

[1]郭琪，童慶祥.無人機在氣象監測中的應用[J].廣東氣象，2016（6）.

[2]梁慎青，石小英，梁苑苑，等.廣東省氣象信息實時監視系統的開發及應用[J].廣東氣象，2009（1）.

[3]吳健君，勞釗明，余文靜，等.微型無人機三維重建系統在氣象災情調查中的應用[J].廣東氣象，2018（2）.

作者簡介：章文鑫（1993-），男，江蘇姜堰人，本科，助理工程師，從事專業氣象服務工作。